12
6-ТАҚЫРЫП
ФИЗИКАЛЫҚ ШАМАЛАР ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ӨЛШЕУ
Денелердің немесе физикалық құбылыстардың кейбір
параметрлерін тәжірибенің көмегімен өлшей аламыз. Бұндай
параметрлерді физикалық шамалар деп атайды. Мәселен, дененің
ұзындығы, көлемі, температурасы, массасы және тағы басқалар.
Нақты бір шама түрлі физикалық құбылыстар мен денелердің нақты
бір қасиетін сипаттау үшін қолданылады. Мәселен, адымның ұзындығы,
үстелдің ұзындығы, арқанның ұзындығы т.б. Алайда бұл шама жоғарыда
айтылған жағдайлар үшін түрлі құнға ие болады. Физикалық шаманы
мөлшерлік тұрғыдан анықтау үшін оның сандық құнын және бірлігін білу
керек. Мысалы, мектепте сабақ 45 минутқа созылады дегенде, «уақыт»
деп аталатын физикалық шама екі бөліктен тұратын күйде бейнеледі.
Алғашқысы – 45 цифры оның сандық құнын, екіншісі, яғни «минут»
сөзі – бірлігін білдіреді.
Уақытты минуттан тыс сағаттар бойынша да, секундтар бойынша да
бейнелеуге болады. Демек, әрбір физикалық шаманы қандай бірлікпен
бейнелеуді белгілеп алған жөн. Ондай болса, физикалық шаманы өлшеу
дегенде нені түсіну керек?
Өлшеу дегенде, біз өлшенетін шаманы үлгі шамамен салыстыру-
ды түсінеміз. Әрбір үлгі шаманың өз бірлігі бар. Міне, екі ғасырдан бері
дүниедегі барлық мемлекеттер негізгі физикалық шамаларды бірдей
үлгілермен өлшеуге ұмтылып келеді.Ұзындықты, дененің массасын және
басқа шамаларды әр мемлекеттің әр түрлі бірлік бойынша өлшеуі көптеген
қолайсыздықтар туындатып отыр. Осыған орай шамаларды өлшеу бойынша
1960 жылы Халықаралық Бірліктер Жүйесі (ХБЖ) қабылданды. Өзбекстанда
1982 жылдан бастап енгізілген (ГОСТ 8.417–81) және өлшеу аспаптарын
тұрақты тексеріп тұратын метрологиялық қызмет жұмыс істейді.
Мысалы, Халықаралық келісімге орай ұзындық бірлігі ретінде метр
(1 м), уақыт бірлігі ретінде секунд (1 с), масса бiрлiгi бетiнде килограмм
(1 кг) қабылданған.
3-сурет.
Ұзындық бірлігінің үлгісі платина мен ири дийдің
(екі элементтің қоспасы) қатырмасынан жасалған, ол
Францияда сақталады (3-сурет). Күнделікті тұрмыста
ұзындығы метр ден астам немесе одан едәуір кіші де-
нелер көп кезде седі. Мәселен, суда өмір сүре тін инфу-
зория деп аталатын өте кішкентай тіршілік иесінің
ұзындығы 0,0002 м-ге тең болса, Жер эква то рының
13
ұзындығы 40075696 м. Бұндай шамаларды метрмен бейнелеу қолайсыз
болғандық тан, метрге сәйкес 10, 100 т.б. есе кіші (олардың үлестері деп
аталады) және метрге сәйкес 10, 100 т.б. есе үлкен (олардың еселері деп
аталады) бірліктер пайдаланылады. Мәселен, метрге сәйкес 1000 есе үлкен
бірлік 1 километр деп аталады. Бұнда «километр» деген атпен пайда
болған «кило» қосымшасы бір шаманың екінші шамадан неше есе үлкен
екендігін аңғартады. Метрмен бейнеленген шаманы сантиметрмен
өрнектеу үшін оның құнын 100-ге көбейту керек. Бұл жағдайда 100 саны
көбейтуші болады. Метрден 1000 есе кіші бірлікті – миллиметр, миллион
есе кіші бірлікті – микрометр, яки қысқартып микрон, миллиард есе кіші
болса – нанометр дейді.
Бiрлiкке қосымша
Көбейтушi
микро (μ)
милли (м)
санти (с)
деци (д)
дека (дк)
гекто (г)
кило (к)
мега (М)
0,000001
0,001
0,01
0,1
10
100
1000
1000000
Егер екі физикалық шама өзара түрлі бірліктермен өрнектелген бол-
са, онда оларды салыстырудан бұрын бір түрлі бірлікке келтіріп алу ке-
рек. Мәселен, бір оқушының мектептен үйіне дейінгі қашықтық 1 км, ал
екіншісінікі 1100 м болсын делік. Олардың қайсысы ұзағырақта тұрады?
Оларды салыстыру үшін бірдей бірлікке келтіріп аламыз:
1 км = 1000 м және 1000 м <1100 м.
Тағы бір айтатын нәрсе, бір текті емес шамаларды өзара салыстыру
мүмкін емес! Мысалы, ұзындық пен уақытты немес масса мен ұзындықты
салыстыруға болмайды. Бұндай салыстырудың ешқандай мағынасы жоқ.
Уақыт эталаны ретінде бастапқыда Жерді өз білігі төңірегінде бір
рет айналуына жұмсалатын уақыттың
1
86400
бөлігі бір секунд деп
қабылданған болатын. Бүгінгі таңда бір секунд ретінде заттың ең ұсақ
бөлшегі – атомның сәулеленуіне байланысты белгілі бір кезеңді (жоғары
сыныптарда айтылады) алуға келісім қабылданған. Күнделікті тұрмыста
уақытты өлшеу үшін минут, сағат, тәулік, ай және жыл секілді бірліктерді
қолданамыз.
14
1. Физикалық шамалар дегенде нені түсінесің?
2. Дене физикалық ұғым ба, әлде физикалық шама ма?
3. Қандай жағдайларда физикалық шаманы еселі немесе үлесті
түрде өрнектеу қолайлы?
4. Ұзындығы бір метр ағаш сызғышты эталон ретінде пайдалануға
бола ма?
5. 540 мм-ді метрмен өрнекте.
Практикалық тапсырма
Физика оқулығының бір парағының қалыңдығын анықта.
(Көмек: 100 парақтың қалыңдығы сызғышпен өлшенеді. Сосын
нәтиже 100-ге бөлінеді.)
7-ТАҚЫРЫП
ӨЛШЕУЛЕР ЖӘНЕ ӨЛШЕУДІҢ ДӘЛДІГІ
Біз бірер физикалық шаманы өлшемек болсақ, тиісті аспапты пайда-
ланамыз. Өлшеу аспаптарында өлшенетін шаманы көрсететін шкаласы,
яғни өлшем сызықтары болады 2-суреттегі сызғыш, секундомер, штанген-
циркуль, мензурка). Шкалада штрих сызықтар бар, олардың тұсына цифр-
лар жазылған. Цифр жазылған көршілес екі штрихтың арасында бірқатар
цифрсыз, бірақ шағын өлшемдегі штрихтар бар. Міне, осы көршілес қос
штрихтың аралығы шкаланың дəрежесі деп аталады. Өлшеу аспабындағы
осынау ең кіші дәреже аспаптың өлшеу дəлдігі болып табылады.
Аспап шкаласының дәрежесін анықтау үшін аспап шкаласындағы
көршілес қос физикалық шаманың айырмасы алынады да, олардың
ортасындағы аралықтар санына бөлінеді. Мәселен, сызғыштағы штрихта
«1 см» және «2 см» деп жазылған. Олардың арасында ешқандай жазусыз
10 сызықша бар. Демек, сызғыш шкаласының дәрежесі.
2 см – 1 см
10
= 0,1 см.
Сызғыштағы сызықшалар мен цифрлар сызғыш шкаласын,
көршілес екі сызықша аралықты өлшеу дəлдігін көрсете-
ді. Сызғыштың көмегімен өлшеуге бола-
тын ең үлкен аралық өлшеу шекарасы
деп аталады.
Достарыңызбен бөлісу: |
